【Spring Cloud】初识RabbitMQ

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十、RabbitMQ 消息队列协议

10.1 初识MQ

1.1 同步和异步通讯

微服务间通讯有同步和异步两种方式：

• 同步通讯：就像打电话，需要实时响应。

• 异步通讯：就像发邮件，不需要马上回复（延时）。

两种方式各有优劣，打电话可以立即得到响应，但是你却不能跟多个人同时通话。

发送邮件可以同时与多个人收发邮件，但是往往响应会有延迟。

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1.1.1 同步通讯

我们之前学习的Feign调用就属于同步方式，虽然调用可以实时得到结果，但存在下面的问题：

同步调用的优点：

• 时效性较强，可以立即得到结果

同步调用的问题：

• 耦合度高
• 性能和吞吐能力下降
• 有额外的资源消耗
• 有级联失败问题

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1.1.2 异步通讯

异步调用则可以避免上述问题：

我们以购买商品为例，用户支付后需要调用订单服务完成订单状态修改，调用物流服务，从仓库分配响应的库存并准备发货。

在事件模式中，支付服务是事件发布者（publisher），在支付完成后只需要发布一个支付成功的事件（event），事件中带上订单id。

订单服务和物流服务是事件订阅者（Consumer），订阅支付成功的事件，监听到事件后完成自己业务即可。

为了解除事件发布者与订阅者之间的耦合，两者并不是直接通信，而是有一个中间人（Broker）。

• 发布者发布事件到Broker，不关心谁来订阅事件。

• 订阅者从Broker订阅事件，不关心谁发来的消息。

Broker 是一个像数据总线一样的东西，所有的服务要接收数据和发送数据都发到这个总线上，这个总线就像协议一样，让服务间的通讯变得标准和可控。

好处：

• 吞吐量提升：无需等待订阅者处理完成，响应更快速

• 故障隔离：服务没有直接调用，不存在级联失败问题

• 调用间没有阻塞：不会造成无效的资源占用

• 耦合度极低：每个服务都可以灵活插拔，可替换

• 流量削峰：不管发布事件的流量波动多大，都由Broker接**收，订阅者可以按照自己的速度去处理事件

缺点：

• 架构复杂了，业务没有明显的流程线，不好管理
• 需要依赖于Broker的可靠、安全、性能

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1.2 技术对比

MQ（MessageQueue），中文是消息队列，字面来看就是存放消息的队列，也就是事件驱动架构中的Broker。

比较常见的MQ实现：

• ActiveMQ
• RabbitMQ
• RocketMQ
• Kafka

几种常见MQ的对比：

追求可用性：Kafka、 RocketMQ 、RabbitMQ

追求可靠性：RabbitMQ、RocketMQ

追求吞吐能力：RocketMQ、Kafka

追求消息低延迟：RabbitMQ、Kafka

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10.2 快速入门

2.1 安装RabbitMQ

MQ的基本结构：

RabbitMQ中的一些角色：

• publisher：生产者
• consumer：消费者
• exchange：交换机，负责消息路由
• queue：队列，存储消息
• virtualHost：虚拟主机，隔离不同租户的exchange、queue、消息的隔离

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2.1.1 单机部署

我们在 Centos7虚拟机中使用 Docker来安装。

1.1 下载镜像

方式一：在线拉取

docker pull rabbitmq:3-management
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方式二：从本地加载

在课前资料已经提供了镜像包：

上传到虚拟机中后，使用命令加载镜像即可：

docker load -i mq.tar
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1.2 安装MQ

执行下面的命令来运行MQ容器：

docker run \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=zyx \
 -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=123456 \
 --name mq \
 --hostname mq1 \
 -p 15672:15672 \
 -p 5672:5672 \
 -d \
 rabbitmq:3-management
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浏览器访问http://192.168.64.178:15672/：

输入用户名、密码后，登陆到主界面：

我们可以选择创建新的用户，并赋予身份信息：

刚创建的用户是没有访问主机权限的，需要我们进行分配：

我们先新建一个主机连接：

接着对admin用户进行授权：

通常来说，一个用户管理一个主机，所以我们将主机连接重新分配：

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2.1.2 集群部署

2.1 集群分类

在RabbitMQ的官方文档中，讲述了两种集群的配置方式：

• 普通模式：普通模式集群不进行数据同步，每个MQ都有自己的队列、数据信息（其它元数据信息如交换机等会同步）。例如我们有2个MQ：mq1和mq2，如果你的消息在mq1，而你连接到了mq2，那么mq2会去mq1拉取消息，然后返回给你；如果mq1宕机，消息就会丢失。
• 镜像模式：与普通模式不同，队列会在各个mq的镜像节点之间同步，因此你连接到任何一个镜像节点，均可获取到消息。而且如果一个节点宕机，并不会导致数据丢失。不过，这种方式增加了数据同步的带宽消耗。

2.2 设置网络

需要让3台MQ互相知道对方的存在

分别在3台机器中，设置 /etc/hosts文件，添加如下内容：

192.168.150.101 mq1
192.168.150.102 mq2
192.168.150.103 mq3
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并在每台机器上测试，是否可以ping通对方。

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2.2 RabbitMQ消息模型

RabbitMQ官方提供了5个不同的Demo示例，对应了不同的消息模型：

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2.3 导入Demo工程

课前资料提供了一个Demo工程，mq-demo:

导入后可以看到结构如下：

包括三部分：

• mq-demo：父工程，管理项目依赖
• publisher：消息的发送者
• consumer：消息的消费者

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2.4 入门案例

简单队列模式的模型图：

官方的HelloWorld是基于最基础的消息队列模型来实现的，只包括三个角色：

• publisher：消息发布者，将消息发送到队列queue
• queue：消息队列，负责接受并缓存消息
• consumer：订阅队列，处理队列中的消息

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2.4.1 publisher实现

思路：

• 建立连接
• 创建Channel
• 声明队列
• 发送消息
• 关闭连接和channel

代码实现：

package cn.itcast.mq.helloworld;

import com.rabbitmq.client.Channel;
import com.rabbitmq.client.Connection;
import com.rabbitmq.client.ConnectionFactory;
import org.junit.Test;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class PublisherTest {
    @Test
    public void testSendMessage() throws IOException, TimeoutException {
        // 1.建立连接
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        // 1.1.设置连接参数，分别是：主机名、端口号、vhost、用户名、密码
        factory.setHost("192.168.64.178");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("zyx");
        factory.setPassword("123456");
        // 1.2.建立连接
        Connection connection = factory.newConnection();

        // 2.创建通道Channel
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 3.创建队列
        String queueName = "simple.queue";
        channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);

        // 4.发送消息
        String message = "hello, rabbitmq!";
        channel.basicPublish("", queueName, null, message.getBytes());
        System.out.println("发送消息成功：【" + message + "】");

        // 5.关闭通道和连接
        channel.close();
        connection.close();

    }
}
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2.4.2 consumer实现

代码思路：

• 建立连接
• 创建Channel
• 声明队列
• 订阅消息

代码实现：

package cn.itcast.mq.helloworld;

import com.rabbitmq.client.*;

import java.io.IOException;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

public class ConsumerTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException, TimeoutException {
        // 1.建立连接
        ConnectionFactory factory = new ConnectionFactory();
        // 1.1.设置连接参数，分别是：主机名、端口号、vhost、用户名、密码
        factory.setHost("192.168.64.178");
        factory.setPort(5672);
        factory.setVirtualHost("/");
        factory.setUsername("zyx");
        factory.setPassword("123456");
        // 1.2.建立连接
        Connection connection = factory.newConnection();

        // 2.创建通道Channel
        Channel channel = connection.createChannel();

        // 3.创建队列
        String queueName = "simple.queue";
        channel.queueDeclare(queueName, false, false, false, null);

        // 4.订阅消息
        channel.basicConsume(queueName, true, new DefaultConsumer(channel){
            @Override
            public void handleDelivery(String consumerTag, Envelope envelope,
                                       AMQP.BasicProperties properties, byte[] body) throws IOException {
                // 5.处理消息
                String message = new String(body);
                System.out.println("接收到消息：【" + message + "】");
            }
        });
        System.out.println("等待接收消息。。。。");
    }
}
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2.4.3 断点测试

生产者中首先创建连接工厂建立连接，然后设置连接参数，分别是：主机名、端口号、vhost、用户名、密码等信息：

最后完成连接创建：

可以看到在Connections下面我们新创建的连接信息：

继续往下走，我们通过连接创建了新的通道：

可以看到在Channels下面我们新创建的通道信息：

然后我们声明一个队列信息，用于发送消息：

可以看到在Queues下面我们新创建的消息队列信息：

创建好消息队列后，我们通过channel进行消息的发送：

可以看到在Channels下面我们的通道中已经准备好了一个信息：

进入我们的simple-queue，可以看到我们的队列信息：

在Get messages选项下，便可以查看我们发送的消息信息：hello，rabbitmq！

同样的我们的消费者，在获取消息之前也需要创建连接、通道、消息队列，消费者与生产者都声明消息队列是因为消息多了的时候不确定谁先执行，重复声明并不会创建新的，避免了队列的缺失：

在订阅消息内部，声明绑定了内部类·DefaultConsumer·，并实现了函数handleDelivery的回调（异步执行），用于处理获取的消息：

当我们一旦消费了信息，队列中的信息就会立刻被清空：

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2.5 总结

基本消息队列的消息发送流程：

1. 建立connection

2. 创建channel

3. 利用channel声明队列

4. 利用channel向队列发送消息

基本消息队列的消息接收流程：

1. 建立connection

2. 创建channel

3. 利用channel声明队列

4. 定义consumer的消费行为handleDelivery()

5. 利用channel将消费者与队列绑定

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